半导体装置以及其制造方法与流程

    专利2026-05-11  5


    本发明涉及一种半导体装置以及其制造方法,特别是一种包括阻障图案的半导体装置以及其制造方法。


    背景技术:

    1、半导体集成电路的技术随着时间不断地进步成长,每个新世代制造工艺下的产品都较前一个世代具有更小且更复杂的电路设计。在各晶片区域上的功能元件因产品革新需求而必须使其数量与密度不断地提高,当然也就使得各元件几何尺寸需越来越小。由于传统的平面式(planar)金氧半导体(metal-oxide-semiconductor,mos)晶体管制造工艺难以持续微缩,故业界已提出以立体或非平面(non-planar)式晶体管元件来取代传统的平面式晶体管元件,从而缩小晶体管元件的几何尺寸和/或提高晶体管元件的操作表现。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种半导体装置以及其制造方法,在栅极结构与半导体结构之间设置阻障图案,从而提高半导体装置的操作表现。

    2、本发明一实施例提供一种半导体装置,其包括衬底、源极结构、半导体结构、栅极结构以及阻障图案。源极结构设置于衬底上,半导体结构在垂直方向上设置在源极结构之上,栅极结构设置在源极结构之上且在水平方向上围绕半导体结构。阻障图案在水平方向上设置在栅极结构与半导体结构之间,栅极结构在水平方向上围绕阻障图案,且阻障图案在水平方向上围绕半导体结构。

    3、本发明一实施例提供一种半导体装置的制造方法,其包括下列步骤。提供衬底,并在衬底之上形成源极结构。于垂直方向上,在源极结构之上形成栅极结构。在源极结构之上形成阻障图案,且栅极结构在水平方向上围绕阻障图案。在源极结构之上形成半导体结构,且栅极结构在水平方向上围绕半导体结构。阻障图案在水平方向上围绕半导体结构,且阻障图案在水平方向上位于栅极结构与半导体结构之间。



    技术特征:

    1.一种半导体装置,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,还包括沟槽在该垂直方向上贯穿该栅极结构,且该半导体结构与该阻障图案至少部分设置在该沟槽中。

    3.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该半导体结构包括阶梯状结构位于该阻障图案上。

    4.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该阻障图案的上表面在该垂直方向上与该栅极结构的上表面共平面或高于该栅极结构的该上表面。

    5.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该阻障图案在该垂直方向上的长度大于或等于该栅极结构在该垂直方向上的长度。

    6.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,还包括:

    7.如权利要求6所述的半导体装置,其特征在于,还包括:

    8.如权利要求7所述的半导体装置,其特征在于,该第二栅极介电层的一部分在该水平方向上位于该阻障图案与该栅极结构之间。

    9.如权利要求7所述的半导体装置,其特征在于,该阻障图案在该水平方向上位于该第二栅极介电层与该栅极结构之间。

    10.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该阻障图案包括氮化钛或氮化钽。

    11.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:

    12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

    13.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,形成该阻障图案的方法包括:

    14.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该斜向离子注入工艺使用的离子包括砷离子或氙离子。

    15.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,形成该阻障图案的该方法还包括:

    16.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

    17.如权利要求16所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,还包括:

    18.如权利要求17所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该第二栅极介电层是在该阻障图案之前形成。

    19.如权利要求17所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该第二栅极介电层是在该阻障图案之后形成。

    20.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该阻障图案的上表面在该垂直方向上与该栅极结构的上表面共平面或高于该栅极结构的该上表面。


    技术总结
    本发明公开了一种半导体装置以及其制造方法。半导体装置包括衬底、源极结构、半导体结构、栅极结构以及阻障图案。源极结构设置于衬底上,半导体结构在垂直方向上设置在源极结构之上,栅极结构设置在源极结构之上且在水平方向上围绕半导体结构。阻障图案在水平方向上设置在栅极结构与半导体结构之间,栅极结构在水平方向上围绕阻障图案,且阻障图案在水平方向上围绕半导体结构。如此,可达到改善半导体装置操作表现的效果。

    技术研发人员:肖晓勤,吴家伟
    受保护的技术使用者:福建省晋华集成电路有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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